平凡社 世界大百科事典

ストレンジネス

〈奇妙さ〉ともいう。素粒子における量子数の一つ。1947年イギリスのロチスターとバトラーは,磁場中のウィルソン霧箱中においてV字形の飛跡を観測,これは中性粒子(Λ粒子)が二つの荷電粒子に崩壊したものと結論された。その後このような粒子としてK中間子,シグマ粒子(Σ)などの存在が明らかとなったが,これらの粒子がきわめて短時間につくられるのに,いったんできてしまうと平均寿命は予期されるものより大幅に長いことの説明はできず,このため,これらの新粒子は奇妙な粒子strange particleと総称された。53年西島和彦およびM.ゲル・マンらは,素粒子はアイソスピンとバリオン数のほかにもう一つの量子数を帯びていて,その数の和が強い相互作用や電磁相互作用では保存するという理論を提唱,ゲル・マンはこの新しい量子数をストレンジネスと呼んだ。ストレンジネスが保存される反応が一度に起こるのが強い相互作用で,保存されない反応は弱い相互作用で長時間かかって崩壊すると考えると,つくられるときはきわめて短い間につくられるのに,いったんできてしまうと平均寿命が長いという奇妙な性質をうまく説明できる。例えば,K中間子のストレンジネスSS=+1,核子,π中間子ではS=0であり,π中間子と核子との相互作用は強い相互作用なので,これによってK中間子がつくられるとき,K中間子とともにS=-1の粒子(Λ,Σ)が必ず生ずる。一方,Λ,Σが核子とπ中間子に,またK中間子が二つのπ中間子に崩壊する過程ではストレンジネスは保存されない。すなわち弱い相互作用であり,これらの粒子の寿命は長い。

猪木 慶治